Газ на дизель (дизельный двигатель). принцип работы и сколько стоит оборудование

Установка ГБО

Газовый двигатель и газодизель.

14.03.2017

Технологически имеется два варианта переоборудования дизельных авто для работы на газообразном топливе. Первый способ, состоит в дефорсации двигателя и переоборудования его из дизельного в газовый. Плюсом этого способа являются отличные экономические показатели, и максимальный экологический эффект.

Переоборудованные автомобили с системой «ADIS» в газовый двигатель показали, что расход автомобиля по сравнению с дизельным двигателем, остался на одном уровне и составил 25 метров кубических СПГ вместо 25 л/дт. Соответственно и экологические показатели были оптимальными, вредные выбросы в атмосферу снизились до 90%. Но минус такого способа в том, что газовый двигатель не может работать на дизельном топливе, и вернуть двигатель в дизельный режим можно, если понести некоторые затраты, как правило сопоставимые со стоимостью капитального ремонта двигателя.

И второй, более распространенный и простой способ — газодизель, в случае с которым не вносятся изменения в конструкцию двигателя. На двигатель устанавливается газовое оборудование, и система ограничения подачи дизельного топлива, до 25%- 35% от номинальной. При этом вредные выбросы в атмосферу такие, как сажа, углеводороды, СО, бензопирен, окиси азота и т.д. снижаются до 90%.

В таком случае, мы имеем несколько меньшую экономическую выгоду, замещая не 100% дизельного топлива газом а примерно 70%, но переоборудовать таким образом авто гораздо проще, не внося никаких изменений в конструкцию, оставляя дизельный режим и добавляя еще один режим работы двигателя — ГАЗОДИЗЕЛЬ, который включается без глушения двигателя простым нажатием кнопки на приборной панели автомобиля.

В этом случае мы имеем отличную экономическую эффективность, сочетаемую с уникальными показателями выхлопа! Запальная доза (30% от номинального количества) дизельного топлива подаваемая в цилиндр всегда догорает полностью, образуя минимальное количество сажи и других вредных веществ, по сравнению с дизельным режимом работы двигателя. О системе Система «Gazodisel» — универсальная система, предназначенная для переоборудования дизельных двигателей под работу на всех видах газового топлива: СПГ (сжатый природный газ), СНГ (сжиженный нефтяной газ), биогаз (biogas), компримированном природном газу, водороде. Преимуществом этой системы, перед всеми аналогами, представленными на рынке является:

контролируемая подача газа с фазированным впрыском (отдельно в каждый цилиндр).
расчет времени впрыска и угла зажигания (для газовых двигателей) задается согласно заложенному Вами алгоритму и контролируется ЭБУ.
самый эффективный алгоритм управления подачей газа контролируемый компьютером с защитой от всех возможных ошибок: все компоненты системы контролируются ЭБУ с мгновенным прекращением подачи газа в случае ошибок, что делает работу системы ADIS максимально безопасной
возможность обновления прошивки блока управления АDIS без его замены, в случае разработки нового программного обеспечения.
возможность индивидуальной настройки данной системы под температурный режим каждого региона, рельефа местности и особенностей перевозки.

Используемая нами система соответствует стандартам 4-го поколения ГБО. Отличается от своих аналогов на рынке газодизельных систем (которые работают на уровне второго поколения ГБО), раздельным впрыском и электронным управлением работы всей системы, включая управление работой системы ограничения подачи дизельного топлива, с многоуровневой защитой двигателя и системы, от сбоев и критических факторов, присущих предыдущим поколениям.

Одним из важнейших преимуществ использования газового топлива является экономическая оправданность использования газового топлива, ярче всего она выражается снижением стоимости перевозок в 2-4 раза (например есть страны где соотношение цены на природный газ к дизельному топливу составляет один к пяти). В большинстве стран среднее соотношение цены дизельного топлива к газу составляет один к двум.

Ниже приведен пример для грузового автомобиля с расходом 40л./100 км. пробега. При переводе его в газовый двигатель, вместо 40 литров д.т. он будет потреблять до 40 м3 сжатого природного газа, или до 44 литров сжиженного нефтяного газа в случае пропанобутановой смеси.

В случае перевода такого же автомобиля на газодизель, мы получим:

вместо расхода в 40 л. Д.Т. —> 12 л. Д.Т. + 28 м3 СПГ (сжатого природного газа) или 20 л. Д.Т. + 20 л. СНГ (сжиженного нефтяного газа).

Дизельный автомобиль, работающий на сжатом газе — метане

Монтаж газовых баллонов под метан на карьерном самосвале БЕЛАЗ

Способы установки ГБО

Один из способов можно назвать радикальным – переделка дизельного мотора под эксплуатацию на газе. В данном случае в головку блока цилиндров необходимо врезать классические свечи зажигания. Поскольку для воспламенения газа требуется искра, в отличие от дизельного топлива, которое воспламеняется при увеличении давления.

Если позволяет место, то ими заменяют форсунки или ищется другое возможное место, а дизельные форсунки меняют на заглушки. Газовую инжекторную систему интегрируют во впускной коллектор. Кроме того, для газа необходимо снизить степень сжатия. Для этого устанавливают прокладку между ГБЦ и блоком цилиндров увеличенной толщины. Разумеется, переделка затрагивает проводку, электронику и топливную систему. После всех доработок дизельный мотор перестает быть таковым. На практике этот способ встречается крайне редко.

Дизельный мотор с интегрированным ГБО практически не отличается от обычного

Второй способ более практичный и дешевый. В дизельный двигатель интегрируется ГБО, не отличающееся от аналогичного оборудования для бензиновых моторов. В качестве топлива применяется сжиженная смесь из пропан-бутана или сжатый природный газ. Причем метан для дизеля более выгоден, поскольку позволяет замещать до 80% солярки в топливной смеси. Главной особенностью работы газодизеля становится воспламенение топливовоздушной смеси из воздуха, газа и дизельного топлива от сжатия. В зависимости от оборотов, нагрузки и температуры газом может замещаться до 80% топлива.

Газовой оборудования для двигателя

Газовый «паук» забрался в моторный отсек к бензиновому двигателю Газовый «паук» забрался в моторный отсек к бензиновому двигателю

Сам я около 15 лет ездил на машинах с газовым оборудованием, причем устанавливал его самостоятельно. Но то были карбюраторные автомобили, где все настройки можно было произвести без спецоборудования. Регистрацией не занимался и опрессовки баллонов не делал никогда. В те времена попросту не было механизмов такой проверки. А сейчас сертификация обязательна, без нее не заправят, без нее не дадут диагностическую карту. Недаром те годы называли лихими девяностыми… Тем не менее ездил и радовался. И это в Москве, хотя случалось и путешествовать по стране.

Итоги

Выскажу личное мнение. Первые семь лет после окончания ВУЗа занимался испытаниями и доводкой дизельных наддувных и атмосферных двигателей. Имел в личном пользовании кучу карбюраторных автомобилей отечественного производства, на многие из которых (от УАЗ-469 до Таврии) ставил газовое оборудование. Работая в издательстве, поездил на многих автомобилях отечественного и зарубежного производства. И сделал я для себя вывод, что нет ничего лучше безнаддувного бензинового двигателя с впрыском топлива и с цепным приводом ГРМ вместо ремня. Самый беспроблемный вариант! А дизельные двигатели имеет смысл ставить на достаточно тяжелые внедорожники, пикапы, развозные фургоны, малые грузовички и далее по списку, вплоть до магистральных тягачей.

Бензиновый, дизельный или газовый — какой двигатель лучше?

Как работает газобаллонное оборудование на авто?

ГБО расшифровывается как газобаллонное оборудование и представляет собой целую систему, которая позволяет использовать газ для автомобиля как топливо. Устанавливается она поверх уже существующей топливной системы. ГБО по своему принципу не заменяет её, так что при желании можно будет вернуться обратно к старой системе подачи топлива. Принцип работы ГБО заключается в следующем: газ, находясь под давлением, из баллона и следует в газовую магистраль и там начинает свою работу.

По магистрали газ, уже принявший жидкую форму, перебирается в газовый клапан-фильтр, где очищается от различного рода примесей и смолистых отложений. После того как газ полностью очистился, он попадает в редуктор-испаритель, там давление снижается с 16 атм до одной. Охлажденный редуктор сообщается с системой охлаждения двигателя. Если будет происходить циркуляция тосола, то возможно избежать обмерзания редуктора. Вкратце работа выглядит именно так. Что же заставляет людей так совершенствовать свою машину?

Оплата за ГБО 10%

Увеличение гос субсидии на газомоторное топливо.

Появилась свежая информация (заявление новостей от 16.06.2020), что 60 % затрат при переходе транспортных средств на ГБО, сейчас оплачивается правительством.

Министр энергетики Александр Новак объяснил, что Компримированный природный газ (метан) является эко логичным и экономичным видом топлива. Поэтому задачей правительства является поддержка газомоторной отрасли.

С 2021 по 2024 годы правительство будет активно финансировать эту сферу. Всего государство планирует вложить 50 млрд рублей. Чтобы переоборудовать один автомобиль, требуется от 80 до 150 тысяч рублей. Александр Новак прогнозирует, что новые повышенные субсидии сделают эту процедуру более доступной. Повышение размера субсидий вдвое сделает реальным перевод на КПГ для 10-12 тысяч автомобилей уже в 2021 году.

Субсидии правительства при переводе ТС на газ теперь покрывают 60% расходов вместо 30%.Это относится как к физическим, так и к юридическим лицам. Данные субсидии значительно удешевляют перевод авто на ГБО. Сейчас самое подходящее для этого время!

Выгодно ли это?

Если бензиновый мотор полностью работает на газу, стоимость затрат на топливо уменьшается ровно в два раза.

При благоприятных условиях, окупаемость ГБО на дизеле наступит через 70-100 тысяч километров. И только после этого пробега вы начнете экономить. Вот почему газ на дизельный двигатель ставят лишь в редких случаях, да и то – на отечественные грузовики. На легковых автомобилях такая система практически не встречается.

Требования, предъявляемые к газообразным топливам

обеспечение хорошего смесеобразования;
высокая калорийность горючей смеси;
отсутствие коррозии и коррозионных износов;
минимальное образование отложений во впускном и выпускном трактах;
сохранение качества при хранении и транспортировании;
низкая стоимость производства и транспортирования.

Преимущества использования газообразного топлива

Октановое число газового топлива выше, чем бензина (среднее значение октанового числа – 105), поэтому детонационная стойкость сжиженного газа больше, чем бензина даже самого высшего качества.

Это позволяет добиться большей экономичности использования топлива в двигателе с повышенной степенью сжатия. При этом скорость сгорания газа немного меньше, чем у бензина. В результате снижаются нагрузки на стенки цилиндров, поршневую группу и коленчатый вал, что позволяет двигателю работать ровно и тихо.

Газ легко смешивается с воздухом и равномерней наполняет цилиндры однородной смесью, поэтому двигатель работает ровнее и тише.Газовая смесь сгорает полностью, поэтому не образуется нагар на поршнях, клапанах и свечах зажигания.

Газовое топливо не смывает масляную пленку со стенок цилиндров, а также не смешивается с маслом в картере, не ухудшая, таким образом, смазочные свойства масла. В результате цилиндры и поршни изнашиваются меньше, а периодичность замены моторного масла увеличивается.

По сравнению с бензином сжиженный газ имеет следующие преимущества:

в полтора-два раза меньше себестоимость;
более высокая детонационная стойкость (октановое число 105);
двигатель на газе работает мягче, а срок его службы увеличивается примерно в полтора раза;
увеличивается периодичность замены моторного масла в полтора-два раза, поскольку уменьшается срок его старения;
увеличивается на 40% срок службы свечей зажигания;
газ практически не содержит серы, которая вызывает коррозию металлов и их изнашивание;
снижается токсичность отработавших газов (СО в два раза, СН на 50…100%, NOx на 20…30 %);
в отличие от бензина газовая смесь более однородна по составу;
не накапливаются смолистые отложения на деталях и приборах системы питания, так как нефтяной газ растворяет их;
значительно уменьшается нагарообразование на деталях двигателя.

Сжатый природный газ по сравнению со сжиженным нефтяным газом имеет следующие преимущества:

бόльшая безопасность, так как он легче воздуха и при утечках улетучивается;
дешевле;
большие природные запасы;
отработавшие газы экологически более чистые.

Недостатки:

более низкая скорость сгорания по сравнению с бензином, в результате чего мощность двигателя снижается примерно на 7…12% (до 20%);
затрудненный пуск двигателя при низких температурах;
увеличение металлоемкости автомобиля на 25…30 кг при сжиженном газе и на 700…800 кг при сжатом;
применение дополнительного дорогостоящего оборудования приводит к увеличению стоимости автомобиля на 20..27%;
повышенный расход газа по сравнению с бензином;
необходимость периодического освидетельствования баллонов для хранения газа на испытательных станциях;
трудоемкость ТО и ремонта двигателя возрастает на 3…5%, (эти затраты перекрываются экономией от увеличения межремонтного ресурса двигателей);
дальность поездки на одной заправке не превышает 200…250 км;
повышенные требования техники безопасности при использовании газобаллонных установок.

Сжиженный газ обычно используется в системах питания двигателей легковых автомобилей. Переоборудовать автомобиль для работы на сжиженном газе проще и дешевле, чем для работы на сжатом. Кроме того, сжиженный газ находится в баллоне под относительно небольшим давлением (примерно 1,6 МПа), а высокая степень разреженности сжатого газа требует увеличить этот показатель в 12-15 раз.

Сложности эксплуатации ГБО на дизеле

Причин всего три:

Температура самовоспламенения дизеля 380 – 390 градусов Цельсия, а вот газа (будь то метан или пропан), около 700 градусов
Соответственно газообразное топливо нужно поджигать. Но в дизеле нет свечей!
Октановое чисто дизеля меньше чем у газа, 50 – 60 против 110 – 120 единиц. Чтобы мотор не пошел в «разнос», нужно снизить либо октановое число, либо степень сжатия

Как видите реализация достаточно сложная, однако на данный момент времени найдено всего два решения которые позволяют использование газа на дизельном агрегате.

Преимущества нашей газодизельной технологии

Замещение дизельного топлива 60-70% в смешанном цикле эксплуатации.
Возможность переоборудования любых дизельных двигателей, включая COMMON RAIL ЕВРО-4.
Возможность использовать оба вида топлива: дизель и газ.

Газодизель: научно-познавательный фильм о технологии

Газ на дизель: принцип работы

* % замещения находится в диапазоне 45-80%

Итого

Экономия на 100 км, руб.

Экономия в год, руб.

Экономия за срок работы ТС, руб.

Коэффициент замещения при использовании ГБО на дизеле

Электронный блок в ГБО для дизеля управляет подачей топлива и контролирует процесс замещения дизеля, которое достигает 80% (пиковое замещение).

Коэффициент замещения рассчитывается динамически в зависимости от параметров работы двигателя: обороты, нагрузка, давление топлива, давление наддува турбины; и, корректируется по многочисленным факторам: детонация двигателя, температура двигателя и поступающего воздуха и прочие факторы.

Программный комплекс позволяет добиться точной калибровки работы двигателя в газодизельном режиме.

Газобаллонное оборудование для дизельного двигателя

Если установка газового оборудования на бензиновый двигатель уже никого не удивляет, и некоторые производители с завода выпускают битопливные версии своих автомобилей, то ГБО на дизельный автомобиль по-прежнему воспринимается как большая редкость. Далее, в статье подробно рассмотрим, как работает газодизель и какая может быть экономия.

Способы установки ГБО

Дизельный мотор с интегрированным ГБО практически не отличается от обычного

Второй способ более практичный и дешевый. В дизельный двигатель интегрируется ГБО, не отличающееся от аналогичного оборудования для бензиновых моторов.

В качестве топлива применяется сжиженная смесь из пропан-бутана или сжатый природный газ. Причем метан для дизеля более выгоден, поскольку позволяет замещать до 80% солярки в топливной смеси. Главной особенностью работы газодизеля становится воспламенение топливовоздушной смеси из воздуха, газа и дизельного топлива от сжатия.

В зависимости от оборотов, нагрузки и температуры газом может замещаться до 80% топлива.

Из чего состоит оборудование

По своей сути, газовое оборудование для дизеля не отличается от классического комплекта ГБО четвертого «поколения» для бензиновых. В автомобиль устанавливается:

баллон для сжиженного или природного газа;
редуктор с интегрированным испарителем (подогревателем для метана);
электромагнитный клапан;
фильтры;
система впрыска с форсунками;
электронный блок управления, подключаемый к ГБО и датчикам автомобиля.

В зависимости от производителя может быть установлен дополнительный эмулятор работы форсунок вместе с электронными актуаторами для “родных” дизельных форсунок. Это позволяет газобаллонному оборудованию перехватить управление над подачей топлива и управлять его количеством.

особенность ГБО для дизельного мотора – это работа электроники, которая регулирует пропорцию топлива и газа. Для этого ЭБУ газобаллонного оборудования перехватывает управление дизельными форсунками.

Как работает газодизель

При установке метана или пропана следует помнить, что солярка используется постоянно. Меняется только ее количество в топливной смеси. На «холодную» и при низких оборотах, система практически не добавляет газ. Это позволяет двигателю стабильно работать, сохраняя высокий крутящий момент на малых оборотах. При повышении оборотов и с умеренной нагрузкой, количество газа увеличивается, а количество дизельного топлива снижается, что уменьшает расходы на заправку.

Схема работы газового дизельного оборудования с дополнительным блоком управления

Включать и выключать газ не нужно, хотя такая возможность имеется. Переход с одного вида топлива на другой проходит незаметно для водителя. Мотор, работающий одновременно на дизеле и газе, называют газодизелем. Первые серийные заводские образцы пытались выпускать еще в СССР на грузовиках КАМАЗ, но тогда посчитали проект экономически невыгодным, но сейчас уже продаются заводские варианты газодизеля.

Об автомобильном ГБО

Газобаллонное оборудование должно обеспечивать безопасное хранение, подачу, а также полную работоспособность ДВС на «голубом» топливе. Как мы знаем, для авто используется метан или пропан-бутан. Первый в сжатом, второй – в сжиженном состоянии.

После перевода машины на газ основной вид топлива используется как обычно. Заводская система питания при монтаже ГБО сильно не видоизменяется, в большей степени лишь дополняется специальными агрегатами под газ. В результате оборудование способно работать на обоих видах горючего с раздельной или даже одновременной подачей. Сжигание газотопливной смеси происходит по тем же физическим законам, как и при работе на основном топливе. Более детально о работе оборудования можно узнать, ознакомившись со статьей «ГБО на автомобиль».

Гбо на дизель в 2021 году: как устанавливается, сколько стоит, необходимые документы

Переходом с бензина на газ давно никого не удивишь. Это как минимум выгодно, поэтому на вторичном рынке машины с ГБО пользуются повышенным спросом. Даже покупая новый автомобиль, мы интересуемся возможностью монтажа газбаллона. При этом, как правило, выбираем с бензиновым агрегатом, не подозревая о возможности установки ГБО на дизельный двигатель.

Об автомобильном ГБО

В результате оборудование способно работать на обоих видах горючего с раздельной или даже одновременной подачей. Сжигание газотопливной смеси происходит по тем же физическим законам, как и при работе на основном топливе. Более детально о работе оборудования можно узнать, ознакомившись со статьей «ГБО на автомобиль».

Особенности дизеля

Почти все вышесказанное мало касается дизеля. Рабочий цикл дизельного агрегата отличается от бензинового способом образования смеси и воспламенения. Топливно-воздушная смесь здесь образуется непосредственно в цилиндрах.

Сначала в цилиндры подается воздух, а затем впрыскивается солярка, которая воспламеняется под действием температуры или давления сжатия. Искра не нужна, и системы зажигания здесь нет по определению.

По конструкции дизель может быть с раздельной камерой сгорания и непосредственным впрыском. В первом варианте камера и цилиндр разделены. Во втором топливо подается в надпоршневое пространство (камера на поршне).

Топливная аппаратура дизеля сложнее, чем бензинового мотора, поскольку требуется более точная подача по времени, объему и давлению. Для облегчения холодного пуска используются свечи накала, предварительно подогревающие воздух в камере сгорания.

Насосов здесь может быть два – высокого и низкого давления. Именно эти особенности вызывают сомнения в возможности использования ГБО.

Возможна ли установка ГБО на дизель

Теперь о том, можно ли установить ГБО на дизельный двигатель. Конструктивно такой агрегат мало отличается от бензинового. Реализация идеи осложняется тем, что газ от сжатия не загорается.

Что нужно, чтобы поставить газовое оборудование на дизель?

Блок управления. Основной в этой системе. Он состоит из контролеров и управляет работой комплекта.
Насос для топлива. Один из важнейших компонентов. Необходим для подачи топлива. Если вы используете газ, придется его переделать.
Редуктор-испаритель. В баллонах пропан находится в форме жидкости. Редуктор-испаритель нужен, чтобы превратить его в газ. Метан уже в форме газа, но редуктор все равно необходим для поддержки давления.
Газовые форсунки. Необходимы, чтобы пропускать газ в камеру сгорания.
Переключатель топлива. Нужен, чтобы водитель мог вручную менять топливо по своему желанию.
Датчики температуры, синхронизации, газа и другие. Нужны для двигателя. Используются для создания смеси.
Баллон с газом. Достаточно большой по размеру. Именно здесь и находится газ.
Магистраль. Это трубка, через которую газ поступает из баллона в двигатель.
Заправочные устройства. Необходимы для заправки газом.
Мультиклапан. Необходим, чтобы газ мог попадать в баллон и выходить из него.
Защитная аппаратура. Нужна для защиты баллона от переполнения и для сброса лишнего давления.
Фильтр. Отвечает за очистку газа от примесей и мусора.

Как можно заметить, у ГБО на дизельном двигателе много плюсов. Он незаменим для грузовиков и крупной техники.

Комплектующие для установки ГБО на дизель

Состоит система газобаллонного оборудования для дизельного автомобиля из:

Баллона или связки баллонов. Это одна из самых громоздких частей системы. Следует помнить, что газовый баллон для пропан-бутана отличается от баллона для метана. Последние должны иметь более толстые стенки и выдерживать значительно большее давление.
Газового клапана.
Редуктора-испарителя. В отличие от пропан-бутана метан находится в баллоне в газообразном состоянии, но для его полноценной работы все же необходим редуктор- испаритель.
Газовых форсунок. Форсунки обеспечивают попадания газа в камеру сгорания.
Электронный блок управления (газодизельных мозгов). Считываем все показания системы и руководит работой газобаллонного оборудования в целом.
Датчиков акселератора, оборотов двигателя, давления газа в системе, температуры и прочих. Наличие датчиков помогает электронному блоку управления руководить процессами в системе ГБО и обеспечивает слаженную и безопасную работу ГБО.
Дизельных форсунок. обеспечивают попадания солярки в камеру сгорания.
Топливный насос высокого давления для дизельного топлива. Один из ключевых узлов системы. От правильного переоборудования и настройки этого узла зависит работоспособность ГБО на дизельном двигателе.
Переключатель вида топлива. Обычно состоит в виде кнопки или тумблера и устанавливается в кабине автомобиля в непосредственной близости к водителю.
Магистраль высокого давления. По магистрали газ попадает из баллона в редуктор-испаритель.
Мультиклапан. Устанавливается в баллон, выполняет защитную функцию и обеспечивает попадание газа в баллон и подачу газа в систему.
Газовые фильтры. Обеспечивают предварительную и тонкую очистку газа перед попаданием его в форсунки и двигатель автомобиля.

Перевод дизельного двигателя на газо-дизельный режим работы обходится почти в 2 раза дороже, и соответственно окупается дольше, чем при переводе бензинового двигателя на газовое топливо.

Способы переоснащения

Выделяют 2 основных способа установки ГБО на дизельный мотор.

Полная переделка ДВС. Это позволяет полностью отказаться от солярки. Но изменения приходится вносить кардинальные. Тут требуется изменить степень сжатия, установить систему поджига, и пр. Суммарно это обойдётся минимум в 200 тысяч рублей. Параллельно у мотора упадут показатели мощности и крутящего момента.
Применение системы Dual Fuel. Это двухтопливная система, при которой в определённых пропорциях применяется солярка и газ. Модернизация стоит до 100 тысяч рублей.

Именно второй метод получил наибольшее распространение.

Что будет если… поставить ГБО на дизель

В условиях постоянно растущих цен на топливо, каждый хочет найти способ сэкономить. Тогда автомобилисты задумываются о газобаллонном оборудовании. Но что будет если… поставить ГБО на дизель?

Как известно, ГБО на бензиновые моторы устанавливают давно. С ними все более-менее понятно, но все больше тех, кого интересует возможность установки таких систем на дизельный автомобиль.

О славном прошлом

сложность при установке ГБО на дизельные моторы связана со способом воспламенения смеси в камере сгорания. Свойство некоторых веществ, в том числе дизельного топлива — воспламенение под действием высокого давления, это и легло в конструкцию данных двигателей. Газ, как и бензин, в отличие от солярки от давления не воспламеняется. Так что же делать? Эта проблема была решена еще при СССР.

Пособие по автомобилям КАМАЗ, оборудованных ГБО

Инженеры предложили вариант работы двигателя на газу, с воспламенением его с помощью подачи небольшой (запальной) дозы солярки. Впервые такие системы начали устанавливать на КамАЗы, причем серийно.

Схема серийной установки ГБО и сопряжения с ТНВД на двигателе автомобиля КАМАЗ

Принцип действия:

В цилиндры подается порция газа в объеме 70-80% от необходимого, в момент, когда необходимо ее воспламенить, форсунка впрыскивает запальную дозу дизельного топлива 20-30% (недостающий объем). Так как октановое число газа высоко (100-110 единиц), то мотор работает стабильно и без детонации. Опыт эксплуатации таких систем показал, что «газодизельные» моторы в среднем выхаживают до капитального ремонта в 1,5-2 раза больше. Двигатель работает тише и мягче.

Экономия таких автомобилей составляла до 30-40% (с учетом дополнительных ТО). Тем не менее, после развала Советского Союза, разработки этого направления прекратились. Проект посчитали малорентабельным. Сказалось качество отечественного оборудования. Но, факт остается фактом, кроме автомобилей КАМАЗ оборудованных ГБО, все остальные существовали только в теории.

Где следует устанавливать

Как уже было отмечено, установка газового оборудования на дизельный двигатель отличается высокой сложностью. Следовательно, это работа для специалистов, разбирающиеся в тонкостях вопроса. Организация-установщик должна быть лицензирована, а в перечень работ включены настройка и тестирование газовой аппаратуры. Установщик оформит необходимые для регистрации документы и будет в дальнейшем выполнять периодическое обслуживание и освидетельствование.

Может показаться, что установка газодизеля мало отличается от обычной. Но отметим, что некоторые работы в гаражных условиях качественно выполнить нереально. Речь идет о настройке, прежде всего. Без специального стенда этого не сделать.

Выгодно ли ставить метан на дизель

Цена ГБО выше, чем цена бензиновой системы на дизель. Но при этом сам метан намного дешевле, чем бензиновое топливо. Что поможет сэкономить в будущем и выйти в плюс. Установка ГБО на дизель, в целом, очень выгодное вложение. Так как помимо экологичности и экономии он существенно улучшит характеристики автомобиля, увеличит срок службы двигателя и его мощность. А установка газового оборудования на дизель окупиться приблизительно через 4 месяца, в зависимости от того, какой у Вас расход топлива.

Плюсы и минусы

При переводе автомашины на газ появляются существенные выгоды:

Экономия по расходу на топливо. Расход пропан-бутана больше на 18-20%, но стоимость его почти в 2 раза ниже бензина. Экономия ощущается при активной эксплуатации машины, если пробег более 15000 км в год.
Параллельное применение бензина и газа особенно ценно для водителей, которые используют дальние поездки. Получается двойной запас хода. Снижается риск заправки авто на АЗС, куда поставляется горючее плохого качества. По трассе обычно переходят на бензин, в населенных пунктах — на газовое топливо.
Турбомотор на газе работает тихо и плавно, так как октановое число газа выше. В результате снижаются возможные вибрации. В Европе уделяется огромное значение снижению шумового эффекта на городских улицах.
На газу зажигание в ДВС эффективнее. Газовая смесь выгорает медленнее, и наиболее равномерно. Нагрузка на поршневую группу меньше. Детонация меньше. Уменьшается износ деталей. Ответ на вопрос, можно ли установить газовое оборудование на турбированный двигатель, не причиняя ущерба машине, положительный.
Газ равномерно смешивается с воздухом и не коптит. Масло для мотора становится чище, уровень вязкости сохраняется дольше. Масляная плёнка защищает стенки цилиндров. Общий срок межремонтного пробега двигателя увеличивается.
При работе турбо на газу не накапливаются смолы, на свечах копоти меньше. Срок эксплуатации больше до 40% из-за содержания в газовом топливе водорода.

Автомашина на газу более экологична. Газовое топливо менее токсично. Его использование означает снижение степени выбросов в атмосферу. В пропан-бутановый продукт не добавляют вредные примеси. По экологичности газовое топливо уступает автомашинам на электричестве и водородному двигателю.

Неудобства при переходе турбированной автомашины на газовое горючее тоже имеются:

Скорость сгорания газа ниже, чем бензина, поэтому от падения мощности авто до 15 % никуда не уйдёшь. Практически это не ощутимо. Заметить разницу может только опытный водитель при сильном разгоне. Современные ГБО эту разницу в мощностных характеристиках турбированных моторах сводят к нулю.
Факт переоборудования приводит к необходимости обслуживания в сервисе. Если правильно изначально всё сделать, заправляться качественным газом, затраты будут минимальными. Единственное мероприятие — замена фильтра через каждые 15000 км. пробега.
Вес машины увеличивается, вместительность багажника уменьшается, если там установлен газовый резервуар. Цилиндрический занимает много, из-за тороидального приходится ездить без запасного колеса.
Не всегда подземные паркинги разрешают ставить на своей территории авто с газовым оборудованием. Пропан-бутан задерживается в помещении. Нежелательно ставить автомашину с пропан-бутановым топливом в гараже, где смотровая яма в открытом виде.
ГБО надо регистрировать. Требуется документ на ГБО и лицензия автомастерской. Самостоятельный монтаж ГБО исключается.

К недостаткам следует прибавить растраты на покупку и установку ГБО. Продумать вопрос заправки газовым топливом. Не во всех областях нет с этим проблем.

Переводить авто с турбо двигателем на ГБО или нет, решать автовладельцу. Польза очевидна, и связана она с существенной экономией на топливе, продлением срока службы ДВС и экологичностью. Чтобы уменьшить негативные моменты, нужно выбрать хорошее оборудование, выполнить грамотную настройку в автосервисе, которому можно доверить свой автомобиль.

Читайте далее:

Возможно ли поставить газ на турбированный двигатель?

Установка ГБО на дизельный двигатель: как это выглядит на практике?

Двигатель троит на газу: в чём причина и что делать?

ГБО на Поло седан: как это сделать правильно?

Всё, что нужно знать об установке газового оборудования на Ладу Ларгус

Гбо на дизель — возможно ли это? плюсы и минусы установки гбо на дизельный двигатель

Здравствуйте, дорогие читатели ГБОшника, сегодня, как впрочем и всегда в наших статьях :-), речь пойдет о газобаллонном оборудовании. В этой статье мы постараемся ответить на вопрос волнующий многих обладателей дизельных ДВС: «Можно ли установить газовое оборудование на дизельный двигатель?», и в чем отличия ГБО на дизель от ГБО на бензиновые моторы.

Вкратце отметим, что газобаллонное оборудование на дизель появилось у нас в стране ещё 30 лет назад – это были КАМАЗовские разработки, но сравнительно массового распространения они не получили.

Технологии

Ещё совсем недавно установка ГБО на дизель выглядела экзотикой. Чтобы перевести дизельный автомобиль на газ, как единственное топливо, необходимо подвергнуть двигатель фундаментальным изменениям: установить систему зажигания, снизить давление в камере, т. е. – создать другой двигатель.

Поэтому данная переделка не имеет смысла. Когда говорят о ГБО на дизель, прежде всего имеют ввиду возможность использования газа, как дополнительного топлива.

Работа ГБО на дизельном двигателе

Дело в том, что воспламенение дизтоплива происходит от давления, газ же, в таких условиях не горит. Процесс происходит так: сперва подается уменьшенная порция дизеля, который служит поджигателем, а далее — впрыскивается газ. При этом газовые форсунки работают параллельно с дизельными.

Соотношение газ-дизель зависит от оборотов: чем ниже обороты мотора, тем больше впрыскивается солярки; на практике, соотношение составляет 50/50, если речь идет о пропане. Метан позволяет увеличить газовую долю до 75-80%. Наилучшие показатели в пользу газа проявляются при движении по трассе.

Оборудование ГБО на дизель

Такое оборудование в принципе мало чем отличается от ГБО для бензиновых двигателей, за исключением важной детали – устройства, позволяющего регулировать подачу солярки.

В автомобилях с разными системами подачи топлива применяются отдельные решения – электронные актуаторы или программируемые электронные блоки управления, призванные «душить» подачу дизтоплива при нажатии акселератора, либо наоборот, — открывать подачу, если газ закончился или сработала система безопасности. Или же водитель принудительно перевел авто на дизель кнопкой в салоне.

Экономический эффект

Денежный интерес двигает прогресс — чем выше цена на нефть, тем активней развивается сегмент газотопливных систем. Не зря мировые лидеры автопрома поставляют газодизельные автомобили для некоторых рынков, и это не только коммерческий автотранспорт. Основное условие – наличие разветвленной сети газовых заправок.

Замена дизтоплива газом дает возможность существенно экономить – это основное преимущество битопливных систем, ведь соблазнить нашего потребителя экологичностью нелегко.

Причем об ухудшении характеристик автомобиля речи не идет — не надо жертвовать ни динамикой, ни снижением мощности, а наоборот, данные характеристики улучшаются, благодаря лучшему сгоранию топлива.

К плюсам можно добавить более «благородную» работу двигателя, «как на бензине» – это то, что можно реально «пощупать». Ещё, производители газобаллонного оборудования обещают больший интервал между плановыми ТО, меньший износ двигателя и прочие маленькие радости.

Из минусов:

Установка ГБО на дизель — это недешевое мероприятие;
Во многих регионах существует реальная проблема с метановыми заправками;
Выгода от установки ГБО на дизель появляется при больших пробегах – от 50 тыс. км в год.

К счастью, минусы касаются в основном денежного вопроса, а значит в техническом аспекте – порядок. Было бы экономическое обоснование.

Газ для дизельного двигателя

Итак, активное развитие систем газового впрыска привело к появлению пятого поколения ГБО. Такая схема позволяет реализовать жидкий фазированный распределенный впрыск. Решение подходит для установки на любые инжекторные авто, легко интегрируется и совместимо с системами бортовой диагностики OBD и EOBD.

В случае с дизелем за основу также берется данная схема, позволяя современному турбодизелю работать на сжиженном газе. В результате такой мотор часто называют газодизелем благодаря установленному ГБО

При этом важно понимать, что сам процесс установки и настройки сильно отличается от аналогичной процедуры на бензиновых моторах. Другими словами, поставить ГБО на дизель является более сложной задачей, которая требует значительных доработок

Принцип работы дизеля на газу: особенности

Главным отличием дизельного ДВС от бензинового является принцип воспламенения топлива в цилиндрах. В бензиновых агрегатах для поджига смеси воздуха и топлива используется искра, которая создается на свечах зажигания.

В дизеле сначала сильно сжимается воздух, который нагревается от такого сжатия. После этого в последний момент форсунка впрыскивает солярку в камеру сгорания, затем нагретая и сжатая топливно-воздушная смесь воспламеняется самостоятельно.

Теперь перейдем к ГБО. В качестве газового топлива используется метан или пропан. Однако если подать в цилиндры газ вместо дизтоплива, воспламенения не произойдет. Дело в том, что для самостоятельного поджига газо-воздушной смеси нужны более высокие температуры по сравнению с соляркой.

С учетом данной особенности в дизель необходимо сначала впрыскивать небольшое количество солярки, а уже затем подавать газ. Если просто, солярка воспламеняется от сжатия, затем поджигая газовое топливо.

Естественно, при такой схеме работы возможно только частичное замещение дизтоплива газом, однако в процентном соотношении можно говорить о показателях около 25-30% солярки на 70-75% сжиженного газа. Вполне очевидно, что данное решение способно обеспечить существенную экономию дорогостоящего дизельного топлива.

Добавим, что хотя обязательный подвпрыск солярки не позволяет полностью перейти на газ, однако такая особенность дает возможность сохранить работоспособность дизельных форсунок

На практике это немаловажно, особенно с учетом высокой стоимости любых элементов топливной аппаратуры дизельного двигателя

Еще отметим, что альтернативой описанному выше решению является полный перевод дизеля на газ. При этом необходимо полностью демонтировать топливную систему дизельного двигателя, поставить внешнюю систему зажигания, доработать ГБЦ и т.д. В результате дизель сможет работать на метане, однако сложность таких доработок и высокая стоимость работ не позволяют этому способу набрать широкую популярность.

Если говорить о первой схеме, система частичного впрыска газа учитывает частоту вращения двигателя, давление нагнетаемого турбокомпрессором воздуха, объем впрыскиваемой солярки, положение педали газа, нагрузку на мотор, температуру ОЖ и целый ряд других важных параметров.

Если просто, благодаря тесному взаимодействию со штатными системами управления ДВС, газовое оборудование «подбирает» и динамично корректирует нужное количество подаваемого газа. Это позволяет найти и сохранить оптимальный баланс между количеством дизтоплива и газа для нормальной и стабильной работы мотора во всех режимах.

Особенности устройства газодизельного двигателя

Принципиальные отличия воспламенения газовоздушной смеси у дизельного и бензинового варианта, привело к созданию более технически сложного оборудования для дизельного авто. Для воспламенения газовой смеси, в обычных автомобилях, достаточно подачи искры в цилиндр, независимо от вида подаваемого топлива.

Горение дизельного топлива происходит в следствии создания высокого давления в цилиндрах. Поэтому для создания условий для работы дизеля на газовой смеси, требуется впрыск небольшого количества дизтоплива, необходимого для стабильной работы силового агрегата.

Если рассматривать процесс того, как работает дизель на газу пошагово, то получается следующая схема.

В воздушную магистраль дизельного двигателя, поступает смесь газа и воздуха.
Ее возгорание происходит в следствии запала минимальной дозы дизельного топлива, подача которой происходит по каналам основной системы питания двигателя (через форсунки).

Стоит учесть, что расход дизтоплива, на розжиг пропановой смеси составляет порядка 25-30 процентов, от заявленного расхода горючего при стандартной топливной системе.

Оборудование ГБО на дизель

Такое оборудование в принципе мало чем отличается от ГБО для бензиновых двигателей, за исключением важной детали – устройства, позволяющего регулировать подачу солярки. В автомобилях с разными системами подачи топлива применяются отдельные решения – электронные актуаторы или программируемые электронные блоки управления, призванные «душить» подачу дизтоплива при нажатии акселератора, либо наоборот, — открывать подачу, если газ закончился или сработала система безопасности

Или же водитель принудительно перевел авто на дизель кнопкой в салоне

Из чего состоит оборудование

баллон для сжиженного или природного газа;
редуктор с интегрированным испарителем (подогревателем для метана);
электромагнитный клапан;
фильтры;
система впрыска с форсунками;
электронный блок управления, подключаемый к ГБО и датчикам автомобиля.

Главная особенность ГБО для дизельного мотора – это работа электроники, которая регулирует пропорцию топлива и газа. Для этого ЭБУ газобаллонного оборудования перехватывает управление дизельными форсунками.

Принцип работы турбодвигателя на газу

Турбированный мотор имеет в своей конструкции насос, который в разы увеличивает подачу воздуха. Цель — поднять давление в цилиндрах, чтобы улучшить динамические характеристики мотора. В этом его принципиальная разница с обычным.

Двигатель turbo установлен с завода на некоторых современных иномарках: Субару, BMW, Skoda, Mercedes Benz. Производители тем самым стремятся увеличить мощность машины без увеличения оборотов двигателя.

Установка газового оборудования для турбированного бензинового двигателя принципиально не меняет схему его работы. Когда речь идёт о ГБО 4 для турбо мотора, ЭБУ перехватывает сигналы и передаёт их в штатный процесс в адаптированном к работе на газу виде. Поэтому двигатель работает по тому же принципу, что и бензиновый.

Если выбрано ГБО пропан турбо 250 л.с, 5-й генерации, непосредственный впрыск газового топлива идёт в жидком варианте и опять ничего меняет в принципе функционирования ДВС. Компьютерная программа приспосабливает систему к альтернативному топливу.

Технически монтаж газового оборудования на турбированную автомашину несложный. В автомашине не ухудшаются рабочие характеристики, сохраняется тот же принцип действия. Изменяется разновидность горючего, в этом и заключается его особенность.

Советы и рекомендации

Для качественной реализации поставленной задачи рекомендуется приобретать системы ГБО для дизеля от проверенных производителей (Westport, OMVL и т.д.). Важно, чтобы установочные комплекты были специально разработаны и адаптированы для подобных инсталляций, а также были должным образом сертифицированы.

С большой ответственностью стоит подходить и к выбору самих установщиков. Если было принято решение поставить ГБО на дизель, лучше обратиться в крупные установочные центры, которые дают гарантию как на оборудование (в случае приобретения ГБО в конкретном установочном центре), так и на выполненные работы.

Еще крайне желательно обращать свое внимание на новейшие разработки и технологии, так установка ГБО на дизель является более «деликатным» процессом сравнительно с бензиновыми аналогами.

Например, технология HPDI является относительно новой схемой, которая позволяет добиться высокоточной комбинированной подачи дизельного топлива и газа метана, при этом соотношение замещения солярки газом достигает отметки 95% газа к 5% дизтоплива.

В основе решения лежит особая форсунка, которая способна последовательно впрыскивать газ и солярку. Другими словами, один инжектор сначала подает в цилиндр небольшую порцию дизтоплива, а уже затем происходит основной впрыск метанового заряда.

Поданное ранее дизтопливо воспламеняется естественным образом от сжатия, играя роль свечи зажигания, а основная порция газа впрыскивается ближе к самому концу такта сжатия и воспламеняется от уже горящего дизельного топлива. Подобные решения позволяют эксплуатировать дизельный ДВС на газу с максимальной экономией.

Также добавим, что электронные системы управления двигателем после установки ГБО нужно обязательно настроить. Для этого должно использоваться уникальное программное обеспечение, которое позволяет выполнять тонкие настройки. В результате состав смеси на всех режимах будет оптимальным, что позволяет увеличить ресурс дизеля на газу, получить нужную отдачу от мотора, снизить уровень токсичности выхлопа и т.д.